Les quatre questions de Tinbergen - Tinbergen's four questions

Les quatre questions de Tinbergen , du nom de Nikolaas Tinbergen , sont des catégories complémentaires d'explications du comportement animal. Ceux-ci sont aussi communément appelés niveaux d'analyse . Il suggère qu'une compréhension intégrative du comportement doit inclure : des explications ultimes ( évolutionnaires ), en particulier le comportement (1) fonction adaptative et (2) histoire phylogénétique ; et les explications immédiates, en particulier les (3) mécanismes physiologiques sous-jacents et (4) l' histoire ontogénétique/développementale.

Quatre catégories de questions et d'explications

Interrogés sur le but de la vue chez les humains et les animaux, même les enfants du primaire peuvent répondre que les animaux ont une vision pour les aider à trouver de la nourriture et éviter le danger ( fonction / adaptation ). Les biologistes ont trois explications supplémentaires : la vue est causée par une série particulière d'étapes évolutives ( phylogénie ), la mécanique de l'œil (mécanisme/causalité) et même le processus de développement d'un individu ( ontogenèse ).

Ce schéma constitue un cadre de base des domaines comportementaux imbriqués de l' éthologie , de l'écologie comportementale , de la psychologie comparée , de la sociobiologie , de la psychologie évolutionniste et de l' anthropologie . C'est en fait Julian Huxley qui a identifié les trois premières questions, Niko Tinbergen n'a donné que la quatrième question, mais les questions de Julian Huxley n'ont pas réussi à faire la distinction entre la valeur de survie et l'histoire de l'évolution, donc la quatrième question de Tinbergen a aidé à résoudre ce problème.

Tableau des catégories

Perspective diachronique ou synchronique
Vue dynamique
Explication de la forme actuelle en termes de séquence historique
Vue statique
Explication de la forme actuelle des espèces
Questions comment vs pourquoi Vue rapprochée
Comment fonctionnent les structures d'un organisme individuel
Ontogénie (développement)
Explications développementales des changements chez les individus , de l'ADN à leur forme actuelle
Mécanisme (causalité)
Explications mécanistes du fonctionnement des structures d'un organisme
Vue ultime (évolutionnaire)
Pourquoi une espèce a évolué les structures (adaptations) qu'elle a
Phylogénie (évolution)
L'histoire de l'évolution des changements séquentiels dans une espèce sur plusieurs générations
Fonction (adaptation)
Un trait d'espèce qui résout un problème de reproduction ou de survie dans l' environnement actuel

Explications évolutionnistes (ultimes)

1 Fonction (adaptation)

La théorie de l' évolution par sélection naturelle de Darwin est la seule explication scientifique expliquant pourquoi le comportement d'un animal est généralement bien adapté à la survie et à la reproduction dans son environnement. Cependant, prétendre qu'un mécanisme particulier est bien adapté à l'environnement actuel est différent de prétendre que ce mécanisme a été sélectionné dans le passé en raison de son histoire d'adaptation. La littérature conceptualise la relation entre fonction et évolution de deux manières. D'une part, la fonction et l'évolution sont souvent présentées comme des explications séparées et distinctes du comportement.

D'autre part, la définition commune de l'adaptation, un concept central dans l'évolution, est un trait qui était fonctionnel au succès reproducteur de l'organisme et qui est donc maintenant présent en raison de sa sélection ; c'est-à-dire que fonction et évolution sont inséparables. Cependant un trait peut avoir une fonction actuelle qui est adaptative sans être une adaptation dans ce sens, si par exemple l'environnement a changé. Imaginez un environnement dans lequel le fait d'avoir un petit corps confère soudainement un avantage à un organisme alors qu'auparavant la taille du corps n'avait aucun effet sur la survie.

La fonction d'un petit corps dans l'environnement serait alors adaptative, mais elle ne deviendrait pas une adaptation avant qu'un nombre suffisant de générations se soient écoulées au cours desquelles les petits corps étaient avantageux pour la reproduction pour que les petits corps soient sélectionnés. Compte tenu de cela, il est préférable de comprendre que les traits fonctionnels actuels n'ont peut-être pas tous été produits par la sélection naturelle. Le terme « fonction » est préférable à « adaptation », car l'adaptation est souvent interprétée comme impliquant qu'elle a été sélectionnée en raison d'une fonction passée.

Elle correspond à la cause finale d'Aristote .

2 Phylogénie (évolution)

L'évolution capture à la fois l'histoire d'un organisme via sa phylogénie et l'histoire de la sélection naturelle travaillant sur la fonction pour produire des adaptations. Il y a plusieurs raisons pour lesquelles la sélection naturelle peut ne pas parvenir à une conception optimale (Mayr 2001 : 140-143 ; Buss et al. 1998). L'une implique des processus aléatoires tels que des mutations et des événements environnementaux agissant sur de petites populations . Une autre implique les contraintes résultant du développement évolutif précoce. Chaque organisme possède des traits , à la fois anatomiques et comportementaux , des stades phylogénétiques précédents, car de nombreux traits sont conservés au fur et àmesureque les espèces évoluent.

Reconstituer la phylogénie d'une espèce permet souvent de comprendre l'« unicité » de caractères récents : les stades phylogénétiques antérieurs et les (pré)conditions qui persistent déterminent souvent aussi la forme de caractères plus modernes. Par exemple, l' œil des vertébrés (y compris l' œil humain ) a une tache aveugle , contrairement aux yeux de la pieuvre . Dans ces deux lignées, l'œil était à l'origine construit d'une manière ou d'une autre. Une fois l'œil des vertébrés construit, il n'existait pas de formes intermédiaires à la fois adaptatives et qui lui auraient permis d'évoluer sans angle mort.

Elle correspond à la cause formelle d'Aristote .

Explications immédiates

3 Mécanisme (causalité)

Certaines classes importantes de mécanismes causaux immédiats comprennent :

  • Le cerveau : Par exemple, l'aire de Broca , une petite partie du cerveau humain , a un rôle critique dans la capacité linguistique .
  • Hormones : Produits chimiques utilisés pour communiquer entre les cellules d'un organisme individuel. La testostérone , par exemple, stimule le comportement agressif chez un certain nombre d'espèces.
  • Phéromones : Produits chimiques utilisés pour communiquer entre les membres d'une même espèce. Certaines espèces (par exemple, les chiens et certains papillons de nuit) utilisent des phéromones pour attirer les partenaires.

En examinant les organismes vivants, les biologistes sont confrontés à divers niveaux de complexité (par exemple chimique, physiologique, psychologique, social). Ils étudient donc les relations causales et fonctionnelles au sein et entre ces niveaux. Un biochimiste pourrait examiner, par exemple, l'influence des conditions sociales et écologiques sur la libération de certains neurotransmetteurs et hormones, et les effets de telles libérations sur le comportement, par exemple le stress pendant la naissance a un effet tocolytique (suppression des contractions).

Cependant, la connaissance des neurotransmetteurs et de la structure des neurones ne suffit pas à elle seule pour comprendre les niveaux supérieurs de la structure ou du comportement neuroanatomique : « Le tout est plus que la somme de ses parties ». Tous les niveaux doivent être considérés comme étant d'égale importance : cf. transdisciplinarité , "Laws about the Levels of Complexity" de Nicolai Hartmann .

Elle correspond à la cause efficiente d'Aristote .

4 Ontogénie

L'ontogenèse est le processus de développement d'un organisme individuel du zygote à l'embryon jusqu'à la forme adulte.

Dans la seconde moitié du vingtième siècle, les chercheurs en sciences sociales se sont demandé si le comportement humain était le produit de la nature (gènes) ou de l'éducation (l'environnement dans la période de développement, y compris la culture).

Un exemple d'interaction (par opposition à la somme des composants) implique la familiarité de l'enfance. Dans un certain nombre d'espèces, les individus préfèrent s'associer avec des individus familiers mais préfèrent s'accoupler avec des individus inconnus (Alcock 2001:85-89, Incest taboo , Incest ). Par déduction, les gènes affectant la cohabitation interagissent avec l'environnement différemment des gènes affectant le comportement d'accouplement. Un exemple simple d'interaction implique les plantes : certaines plantes poussent vers la lumière ( phototropisme ) et d'autres loin de la gravité ( gravitropisme ).

De nombreuses formes d'apprentissage développemental ont une période critique , par exemple, pour l' empreinte chez les oies et l' acquisition du langage chez les humains. Dans de tels cas, les gènes déterminent le moment de l'impact environnemental.

Un concept connexe est étiqueté « apprentissage biaisé » (Alcock 2001 : 101-103) et « apprentissage préparé » (Wilson, 1998 : 86-87). Par exemple, après avoir mangé de la nourriture qui les a rendus malades par la suite, les rats sont prédisposés à associer cette nourriture à une odeur et non à un son (Alcock 2001 : 101-103). De nombreuses espèces de primates apprennent à craindre les serpents avec peu d'expérience (Wilson, 1998 : 86-87).

Voir biologie du développement et psychologie du développement .

Explications du comportement animal : relations causales ; Adopté de Tinbergen (1963).

Elle correspond à la cause matérielle d'Aristote .

Relations causales

La figure montre les relations causales entre les catégories d'explications. Le côté gauche représente les explications évolutives au niveau de l'espèce ; le côté droit représente les explications immédiates au niveau individuel. Au milieu se trouvent les produits finaux de ces processus—les gènes (c'est-à-dire le génome) et le comportement, qui peuvent tous deux être analysés aux deux niveaux.

L'évolution, qui est déterminée à la fois par la fonction et la phylogénie, aboutit aux gènes d'une population. Les gènes d'un individu interagissent avec son environnement de développement, ce qui entraîne des mécanismes, tels qu'un système nerveux. Un mécanisme (qui est aussi un produit final à part entière) interagit avec l'environnement immédiat de l'individu, ce qui entraîne son comportement.

Nous revenons ici au niveau de la population. Sur de nombreuses générations, le succès du comportement de l'espèce dans son environnement ancestral - ou plus techniquement, l'environnement d'adaptation évolutive (EEA) peut entraîner une évolution mesurée par un changement dans ses gènes.

En somme, il existe deux processus, l'un au niveau de la population et l'autre au niveau individuel, qui sont influencés par les environnements au cours de trois périodes.

Exemples

Vision

Quatre façons d'expliquer la perception visuelle :

  • Fonction : Pour trouver de la nourriture et éviter le danger.
  • Phylogénie : L' œil des vertébrés s'est initialement développé avec une tache aveugle, mais le manque de formes intermédiaires adaptatives a empêché la perte de la tache aveugle.
  • Cause : Le cristallin de l'œil focalise la lumière sur la rétine .
  • Développement : Les neurones ont besoin de la stimulation de la lumière pour relier l'œil au cerveau (Moore, 2001 : 98-99).

Effet Westermarck

Quatre façons d'expliquer l' effet Westermarck , le manque d'intérêt sexuel pour ses frères et sœurs (Wilson, 1998 : 189-196) :

  • Fonction : Pour décourager la consanguinité , qui diminue le nombre de descendants viables.
  • Phylogénie : Trouvé dans un certain nombre d'espèces de mammifères, suggérant une évolution initiale il y a des dizaines de millions d'années.
  • Mécanisme : On sait peu de choses sur le neuromécanisme.
  • Ontogénie : résultats de la familiarité avec un autre individu au début de la vie, en particulier au cours des 30 premiers mois pour les humains. L'effet se manifeste chez les non-parents élevés ensemble, par exemple, dans les kibboutz .

Amour romantique

Quatre façons d'expliquer l'amour romantique ont été utilisées pour fournir une définition biologique complète (Bode & Kushnick, 2021) :

  • Fonction : choix du partenaire, parade nuptiale, sexe, lien de couple.
  • Phylogénie : évolué en cooptant les mécanismes de liaison mère-enfant à un moment donné dans l'histoire évolutive récente de l'homme.
  • Mécanismes : Les mécanismes sociaux, psychologiques du choix du partenaire, génétiques, neurobiologiques et endocrinologiques provoquent l'amour romantique.
  • Ontogénie : L'amour romantique peut d'abord se manifester dans l'enfance, se manifeste avec toutes ses caractéristiques après la puberté, mais peut se manifester tout au long de la vie.

Dormir

Le sommeil a été décrit en utilisant les quatre questions de Tinbergen comme cadre (Bode & Kuula, 2021) :

  • Fonction : Restauration énergétique, régulation métabolique, thermorégulation, renforcement du système immunitaire, détoxification, maturation cérébrale, réorganisation des circuits, optimisation synaptique, évitement du danger.
  • Phylogénie: Le sommeil existe chez les invertébrés, les vertébrés inférieurs et les vertébrés supérieurs. Les sommeils NREM et REM existent chez les eutheria, les marsupialiformes, et ont également évolué chez les oiseaux.
  • Mécanismes : Les mécanismes régulent l'éveil, l'endormissement et le sommeil. Des mécanismes spécifiques impliquent des neurotransmetteurs, des gènes, des structures neurales et le rythme circadien.
  • Ontogénie : Le sommeil se manifeste différemment chez les bébés, les nourrissons, les enfants, les adolescents, les adultes et les personnes âgées. Les différences incluent les stades du sommeil, la durée du sommeil et les différences entre les sexes.

Utilisation du schéma en quatre questions comme « tableau périodique »

Konrad Lorenz , Julian Huxley et Niko Tinbergen connaissaient les deux catégories conceptuelles (c'est-à-dire les questions centrales de la recherche biologique : 1. - 4. et les niveaux d'enquête : a. - g.), la tabulation a été faite par Gerhard Medicus. Le schéma tabulé est utilisé comme dispositif d'organisation central dans de nombreux manuels sur le comportement animal, l'éthologie, l'écologie comportementale et la psychologie évolutionniste (par exemple, Alcock, 2001) . Un avantage de ce système d'organisation, que l'on pourrait appeler le « tableau périodique des sciences de la vie », est qu'il met en évidence des lacunes dans les connaissances, analogues au rôle joué par le tableau périodique des éléments dans les premières années de la chimie.

1. Mécanisme 2. Ontogénie 3. Fonction 4. Phylogénie
un . Molécule
b . Cellule
c . Organe
d . Individuel
e . Famille
f . Grouper
g . Société

Ce cadre « biopsychosocial » clarifie et classe les associations entre les différents niveaux des sciences naturelles et sociales, et il aide à intégrer les sciences sociales et naturelles dans un « arbre de la connaissance » (voir aussi « Laws about the Levels » de Nicolai Hartmann de la complexité"). Surtout pour les sciences sociales, ce modèle aide à fournir un modèle fondamental et intégrateur pour la collaboration interdisciplinaire , l'enseignement et la recherche (voir Les quatre questions centrales de la recherche biologique utilisant l'éthologie comme exemplePDF ).

Notes et références

Les références

  • Alcock, John (2001) Animal Behaviour: An Evolutionary Approach , Sinauer, 7e édition. ISBN  0-87893-011-6 .
  • Buss, David M., Martie G. Haselton, Todd K. Shackelford, et al. (1998) "Adaptations, Exaptations et tympans," American Psychologist , 53:533-548. http://www.sscnet.ucla.edu/comm/haselton/webdocs/spandrels.html
  • Buss, David M. (2004) Evolutionary Psychology: The New Science of the Mind , Pearson Education, 2e édition. ISBN  0-205-37071-3 .
  • Cartwright, John (2000) Evolution et comportement humain , MIT Press, ISBN  0-262-53170-4 .
  • Krebs, JR, Davies NB (1993) Une introduction à l'écologie comportementale, Blackwell Publishing, ISBN  0-632-03546-3 .
  • Lorenz, Konrad (1937) Biologische Fragestellungen in der Tierpsychologie (c'est-à-dire les questions biologiques en psychologie animale ). Zeitschrift für Tierpsychologie, 1 : 24-32.
  • Mayr, Ernst (2001) What Evolution Is , Basic Books. ISBN  0-465-04425-5 .
  • Gerhard Médicis. « Les quatre questions de Tinbergen en anthropologie comportementale » (PDF) .
  • Gerhard Medicus (2017) Être humain – Combler le fossé entre les sciences du corps et de l'esprit. Berlin : VWB 2015, ISBN  978-3-86135-584-7
  • Nesse, Randolph M (2013) "Les quatre questions de Tinbergen, organisées", Tendances de l'écologie et de l'évolution , 28:681-682.
  • Moore, David S. (2001) The Dependent Gene: The Fallacy of 'Nature vs. Nurture' , Henry Holt. ISBN  0-8050-7280-2 .
  • Pinker, Steven (1994) L'Instinct du langage : Comment l'esprit crée le langage , Harper Perennial. ISBN  0-06-097651-9 .
  • Tinbergen, Niko (1963) " On Aims and Methods of Ethology ", Zeitschrift für Tierpsychologie , 20 : 410-433.
  • Wilson, Edward O. (1998) Consilience : L'unité de la connaissance , Livres Vintage. ISBN  0-679-76867-X .

Liens externes

Diagrammes

Travaux dérivés